古代计时常识,中国传统的十二个时辰

古人没有钟表,他们是怎么计时的呢?

人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表,用来测量日中时间、定四季和辨方位;后者称为日晷,用来测量时间。二者统称为太阳钟。公元前1300~前1027年,中国殷商时期的甲骨文,已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有,“定之方中,作于楚宫。揆之以日,作于楚室……”。确切记载使用圭表的时间为公元前659年。

圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用。为此人们又发明了漏壶和沙漏、油灯钟和蜡烛钟等计时仪器。除此,还有应用机械传动结构计时的浑天仪、水运仪象台等。

圭表

圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。

古代计时常识,中国传统的十二个时辰

圭表

如《宋史·卷七十六·律历志九》上载:“观天地阴阳之体,以正位辨方、定时考闰,莫近乎圭表。”

日晷

日晷仪,又称为“日规”,简称“日晷”。日晷是由圭表演变而来的,在西汉以前是人们普遍使用的计时工具。它是一种利用日影测量时间的仪器,如《说文解字》中载:“晷,日景也。”日景即为日影。

日晷通常由石制的晷盘和铜制的晷针组成,并在晷盘的两面刻划出十二个大格,每个大格代表两个小时。使用时,只要观察日影投射在晷盘上的位置,就能推算时间

古代计时常识,中国传统的十二个时辰

中国的计时制度 ①不等时法:上古时代,人们“日出而作,日入而息”,共同遵守大自然的规律,以日出、日入为作息的标准时间,就相当于把一天分为两部分,这是天然的不等时法。在殷墟出土的甲骨文中可以看到,对白昼各个不同时刻定有专门名称,例如旦、大采、大食、中日、昃、小食、小采、莫(暮)、夕等。后来,在夜间有五更五点计时法,即把一夜分为五更,每更分为五点,并形成敲梆报时的习惯。②等时法:西周时代,为了计量时间,根据太阳的周日视运动,把一天分为十二个等长的时段,用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二支来表示。另一种等时制是把一天均分为一百等分,即百刻制,这是中国古代特有的计时法,其产生年代尚无定论,但关于百刻计时的资料,既有文字记载,也有出土文物印证。东汉许慎在《说文解字》中就指出“昼夜百刻”,东汉马融注解《尧典》时说:“古制刻漏昼长六十刻,夜短四十刻;昼短四十刻,夜长六十刻;昼中五十刻,夜亦五十刻”。这里所讲古制,当指春秋战国时代或更早。汉以后历代都将十二辰和百刻配合使用。但一百和十二不可通约,因此,各个朝代的配合方案常有改变。

古埃及、巴比伦的计时制度 ①不等时法:早在公元前3000年,古埃及人把昼夜各分为12时。他们以日出为昼始,正午为昼6时;日没为夜始,子夜为夜6时。因为一年四季昼夜长短不等,不同季节每小时的实际长度也是不相等的。这种计时法传至欧洲,一直使用到公元十四世纪(见埃及古代天文学)。②等时法:公元前八世纪,为了满足天文学的需要,古代巴比伦人制定了等时法。他们把一天分为24个等长的时段,即24时制。等时制后来由喜帕恰斯和托勒密继承下来,并规定以正午作为一天的开始。这种计时法常应用于天文学,也称“天文时”。由于它对日常生活不太方便,从1925年起改为以子夜为一天的开始。

古代守时工具 其发展大致经过三个阶段:

流量计时 最古老的守时工具无疑是泄水型漏壶。后来有以沙代水的沙漏,有以油灯耗油量多少来计时的灯钟,也有燃香的香篆钟(香火在金属盒内沿篆字式的沟槽蜿蜒前进)等等。中国现存最古的漏壶是西汉时代的。世界上现存最古的滴漏是公元前十四世纪的埃及水钟。

机械钟 中国汉代天文学家张衡作水运浑象(见漏水转浑天仪),能显示恒星出没、中天等天象,与室外天象完全相符。这是世界上最早的水力推动的机械钟。唐代天文仪器制造家梁令瓒所制的水运浑象,除能符合天象外,另立两个木人每刻自动击鼓,每辰自动击钟。这是张衡水运浑象的改良型机械钟。宋元祐年间,苏颂和韩公廉等共同创造水运仪象台。元代有郭守敬制的大明殿灯漏。明代詹希元造五轮沙漏。这些机械钟具有完整的齿轮系、凸轮和擒纵机构。欧洲的机械钟开始于十四世纪,此后盛行了约四百年。

摆钟 1582年,伽利略发现了摆的等时性。1656~1657年,荷兰惠更斯把摆引入机械钟,从而创立了摆钟。1673年,惠更斯采用摆轮-油丝系统,造出一种便于携带的钟表。1735年,英国哈里森首次制造出航海钟,解决了当时资本主义发展中急待解决的航海定位问题。1896年,法国吉尧姆研制低膨胀系数的合金钢,造出精度极高的天文摆钟。如果把钟装入真空的玻璃罩内,存放在地下室,保持恒温,即为天文摆钟,每天的误差不超过千分之几秒(见天文时计)。

古代测时工具 

杆影测时 古人很早就知道,直立的标杆影长不断地随太阳在天上的位置的不同而变化。看杆影比直接观测太阳要方便,但测时结果是不等时的。《史记·司马穰苴列传》中就有春秋时代“立表下漏”测时的记载。用杆影测时法测定中午的时刻精度很高,是中国古代用来校正漏壶计时的主要方法之一。

日晷 在西汉时,中国就已使用日晷测时,中国通用的是赤道式日晷。它是根据针影的方向来测量真太阳所转过的角度。晷盘的刻度分成子、丑、寅、卯……,或分为100刻。北京故宫交泰殿前陈列有赤道式日晷。

古代授时 中国古代许多城市建有钟楼和鼓楼,靠击钟敲鼓向居民报告时间。在夜晚广泛流行的是打梆报时,用间断的梆声告诉人们更点。西方的教堂也有敲钟报时的制度。后来,也有用放午炮报时的。

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